JP3787482B2 - サーマルプロテクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等に使用される小型電池パックに採用して好適なサーマルプロテクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、小型電池パック等に組込まれる従来のサーマルプロテクタの一例を示している。このサーマルプロテクタは、固定導電板１の上方にバイメタル素子２および可動板３を順次配設し、固定導電板１に端子４を接続するとともに、可動板３に端子５を接続した構成を有する。
【０００３】
このサーマルプロテクタにおいて、バイメタル素子２の周囲温度が所定の温度まで上昇すると、該バイメタル素子２が反転作動する。これにより、バイメタル素子２の先端部が可動板３の下面に設けられた突起３ａを介して該可動板３を押上げ、その結果、可動板３に設けられた可動接点３ｂが固定導電板１に設けられた固定接点１ａから離間して、端子４，５間が電気的に不導通となる。
したがって、このサーマルプロテクタを上記電池パックの通電路に介在させておけば過電流等から電池を保護することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記サーマルプロテクタでは、バイメタル素子２の絞り形状の関係で該バイメタル素子が可動板３に常時押し上げ力を作用させることになり、このため、固定接点１ａに対する可動接点３ｂの押圧力を可動板３のバネ力で確保することが難しくなる。
【０００５】
これをさけるためには、バイメタル素子２の大きさを制限することになるが、小さなバイメタル素子の反転力では可動板を十分に駆動できないので、正常なスイッチングができなくなる虞がある。
すなわち、周囲温度の上昇によるバイメタル素子２の反転によって接点３ｂが持ち止げられた後、周囲温度が下降してきた状態を考えると、この場合、バイメタル素子２の反転状態維持力が可動板３のバネ力に負けて、接点３ｂが閉じるという状態を発生することがある。
【０００６】
また、この様な構造のサーマルプロテクタにおいては、可動板３をへの字形状に曲げて使用する場合が多い。この場合、ケース６に厚さ方向の余裕がないことから、可動板３の頂点がケース６の内面で押し込まれる態様で該可動板３が組み込まれることになり、その結果、バイメタル素子２が可動板３を持ち上げる実際のスパンが、可動板３がフリーな状態におかれているときのスパンよりも小さくなる。つまり、上記実際のスパンの上限が、ケース６によって押し込まれた可動板３の頂点の高さまでとなる。
上記のように、可動板３の揺動スパンが制限されると、バイメタル素子２に作用する応力が数倍大きくなり、このため、上記のように正常なスイッチングができない状態になる。
【０００７】
一方、上記従来のサーマルプロテクタでは、可動板３の下面に反転の作用点となる突起３ａを設けているが、これはサーマルプロテクタの厚みを増大させる要因になる。
要するに、電池パックに適用するサーマルプロテクタは、薄型であることが要求されるが、上記従来のサーマルプロテクタでは、固定接点１ａと可動接点３ｂの合計厚さを小さくすることと同時に、可動板３との組み合わせの中で、バイメタル素子２の反転スペースを確保して、スイッチングを異常なく実行させるということを薄型形状で実現することが困難である。
【０００８】
なお、可動板の上面側にバイメタル素子を配設したサーマルプロテクタも実用されているが、従来のこの種のサーマルプロテクタでは、可動板の上面に突設した係止爪にバイメタル素子の端部を嵌合係止するようにしているため、スイッチ機構部全体の厚みが大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、可動板を使用しないサーマルプロテクタ、つまり、バイメタル素子に可動接点を取り付けて、該バイメタル素子に負荷電流を流すように構成されたサーマルプロテクタも実用されているが、このサーマルプロテクタでは、薄厚の接点をバイメタル素子に取付けることが難かしく、無理に取付けた場合、バイメタル素子の特性が大きく変化するため安定した品質を得ることが困難になる。
本発明の課題は、このような状況に鑑み、動作の安定性を損なうことなく薄型形状を実現することができるサーマルプロテクタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、前記可動板における前記可動接点の後方側近部位に、該可動接点の取付面を基準とする切上げ部および切下げ部を設け、該該切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するようにしている。
第２の発明は、第１の発明において、前記切上げ部と切下げ部を、それらが断面略クランク状をなすように、かつ前記切上げ部の下面が前記可動板の上面から該可動板の板厚相当分だけ高い位置におかれるように形成し、それによって、前記隙間に嵌挿された前記バイメタル素子の先端部上面を前記可動板の接点取付面にほぼ一致させている。
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記スイッチ機構部の上方に保護カバーを設け、この保護カバーの下面に前記バイメタル素子の中央部上面を押圧する凸部を形成している。
第４の発明は、第３の発明において、前記凸部の突出高さを、周囲温度の上昇に伴う前記バイメタル素子の曲率の増大が開始された後、該周囲温度が前記バイメタル素子の反転温度まで上昇する前に前記押圧が解除される大きさに設定している。
第５の発明は、第１の発明において、前記切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間を前記可動板の幅方向中央部に設けている。
前記第６の発明は、第１の発明において、前記切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間を前記可動板の幅方向両サイドに設けている。
第７の発明は、第３の発明において、前記固定導電板を、前記スイッチ機構部の側周囲を囲う樹脂製の支持体に一体固着するとともに、前記保護カバーを金属板で形成している。
第８の発明は、第７の発明において、前記支持体の上面に突起を突設し、前記保護カバーの周囲に設けた孔を前記突起に嵌合した後、この突起の頂部を押しつぶすことによって前記カバーを前記支持体に固着している。
第９の発明は、第７の発明において、前記保護カバーの周囲に樹脂製の枠部を一体形成し、該枠部を前記支持体の上面に超音波溶着することによって前記カバーを該支持体に固着している。
第１０の発明は、第７ないし９の発明において、前記固定導電板および／または前記保護カバーの外表面を薄肉の電気絶縁性フィルムで被覆している。
第１１の発明は、第１０の発明において、前記電気絶縁性フィルムの厚みを５０μｍ以下に設定している。
第１２の発明は、外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、前記可動接点を含む前記可動板の先端部が該先端部よりも後方の部位よりも高くなるように前記可動接点の後方側近部位を段状に折り曲げて、前記先端部の後端より後方側に向う切上げ部を形成し、この切上げ部によって形成される隙間に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するように構成している。
第１３の発明は、第１２の発明において、前記切上げ部を、その下面が前記可動板の上面から該可動板の板厚相当分だけ高い位置におかれるように形成し、それによって、前記隙間に嵌挿された前記バイメタル素子の先端部上面を前記可動板の接点取付面にほぼ一致させている。
第１４の発明は、第１２または１３の発明において、前記スイッチ機構部の上方に保護カバーを設け、この保護カバーの下面に前記バイメタル素子の中央部上面を押圧する凸部を形成している。
第１５の発明は、第１４の発明において、前記凸部の突出高さが、周囲温度の上昇に伴う前記バイメタル素子の曲率の増大が開始された後、該周囲温度が前記バイメタル素子の反転温度まで上昇する前に前記押圧が解除されるように設定されている。
第１６の発明は、第１２の発明において、前記切上げ部によって形成される隙間を、前記可動板の幅方向中央部に設けている。
第１７の発明は、第１２の発明において、前記切上げ部によって形成される隙間を前記可動板の幅方向両サイドに設けている。
第１８の発明は、外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、前記可動接点を含む前記可動板の先端部が該先端部よりも後方の部位よりも高くなるように前記可動接点の後方側近部位を段状に折り曲げるとともに、この折り曲げによって形成される立ち上げ面に孔を開口させ、この孔に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するように構成している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、それぞれ本発明に係るサーマルプロテクタの平面図および底面図である。また、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００１２】
このサーマルプロテクタにおいて、固定導電板１０は、一端および他端に外部回路接続用の第１の端子１１および１２を有し、かつ一端部上面に固定接点１３を設けてある。
可動板２０は、弾性を有した金属板からなり、先端部下面に上記固定接点１３に対向する可動接点２１を取り付け、後端に外部回路接続用の第２の端子２２を形成している。
【００１３】
図５および図６に拡大して示すように、この可動板２０は、可動接点２１の後方側近部位を該可動板２０の幅方向ライン２０ａを折り曲げ線として下方に角度θ１だけ折り曲げ、かつ前記幅方向ライン２０ａより後方に位置した幅方向ライン２０ｂを折り曲げ線として上記とは逆の方向（上方側）に角度θ２だけ折り曲げてある。したがって、この曲げ加工部位に位置した可動板２０の側面は、略クランク状、換言すれば、Ｚという文字の上下端を左右に引張して変形した形状を呈している。
【００１４】
一方、この可動板２０は、上記ライン２０ａ，２０ｂ間における幅方向中央部位に切上げ部２３を形成してある。この切上げ部２３は、ライン２０ｂに沿う切断線を形成した後、可動板２０の該当部位をプレス等によって押出し加工することにより形成されている。なお、この例では、切上げ部２３が接点２１の取付面を基準として可動板２０の板厚略１枚分相当だけ上方に突出している。
【００１５】
上記可動板２０に施された曲げ加工および押出し加工によって、可動板２０における上記切上げ部２３の後端よりも右方の部位には、実質的に切下げ部２７が形成される。そして、上記切上げ部２３および切下げ部２７は、可動板２０の後方に向かう開口（隙間）２４を形成する。
【００１６】
上記可動板２０の上方には、バイメタル素子３０が配設されている。このバイメタル素子３０は、先端中央部に突設した舌片３１を前記開口２４を介して前記切上げ部２３内に嵌挿し、かつ、図４に示すように、その後端を可動板２０の後端に立ち上げ形成した係止片２５に係合させてある。
【００１７】
図５に示すように、上記バイメタル素子３０の舌片３１は、その先端上面が可動板２０における接点２１の取付面にほぼ一致している。要するに、上記可動板２０の折り曲げ角度θ１，θ２は、上記舌片３１の先端が可動板２０の接点取付け面から大きく下方に突出することがないよう、バイメタル素子３０の曲率、厚み等を考慮して設定される。また、上記切上げ部２３は、上記開口２４が上記舌片３１を遊嵌し得る高さ寸法となるようにその切り上げ高さが設定される。
【００１８】
バイメタル素子３０の上方には、薄肉の金属板（例えば、厚さ０．１ｍｍのステンレス鋼板）からなるカバー４０が配設されいる。このカバー４０は、中央部に下方に向って突出する凸部４１を設け、この凸部４１によってバイメタル素子３０の中央部を下方に押圧している。
【００１９】
支持体５０は、電気絶縁性の樹脂からなり、固定導電板１０、可動板２０およびバイメタル素子３０からなるスイッチ機構部の側周囲を囲う周壁部５１と、該周壁部５１からその内方側に延設された内部支持部５２とを備えている。
【００２０】
固定導電板１０は、その一部（切り抜きや折り曲げ加工部）を支持体５０の樹脂中に埋設することによって該支持体５０に一体固着されている。また、可動板２０は、その後端部に設けた孔を内部支持部５２の突起５２ａに嵌入した後、この突起５２ａの頂部をつぶすことによって加締められている。なお、可動板２０は、その中央部に孔２６を形成して、この孔２６内に内部支持部５２の凸部５２ｂを位置させてある。
また、カバー４０は、その周縁部に設けた孔４２を上記支持体周壁部５１の上面に設けられた突起５１ａに嵌入した後、この突起５１ａの頂部をつぶすことによって加締められている。
【００２１】
上記構成のサーマルプロテクタは、次のように動作する。バイメタル素子３０が反転していない常温時には、図３に示すように、該バイメタル素子３０の中央部上面がカバー４０の凸部４１によって押圧されている。この凸部４１の押圧力は、バイメタル素子３０を介して可動板２０にも作用する。したがって、接点２１には、可動板２０の弾性に基づく押圧力の外に、上記凸部４１による押圧力も加えられ、その結果、接点２１の接圧が実質的に向上する。
【００２２】
周囲温度がバイメタル素子３０の反転温度に近づくに伴い、該バイメタル素子３０の絞り形状が変化してその曲率が増大することになる。そして、上記凸部４１による押圧力は、周囲温度がバイメタル素子３０の反転温度に近い温度まで上昇した際の上記絞り形状の変化に基づいて解除される。
【００２３】
すなわち、上記凸部４１は、周囲温度が反転温度直前まで上昇した段階で、バイメタル素子３０の上面に対して何らの力も及ぼさないようにその突出高さが設定されている。
このことは、バイメタル素子３０の反転温度が上記凸部４１によって変化されないこと、つまり、バイメタル素子３０が所定の反転温度下で確実に反転動作することを意味している。
【００２４】
図７に示すように、バイメタル素子３０が反転作動すると、該バイメタル素子３０の先端部上面が可動板２０の切上げ部２３に係合して、該可動板２０の先端部を上昇させる。したがって、可動接点２１が固定接点１３から離れて、端子１１（１２）と端子２２との間の電気的な接続が断たれる。
なお、このとき、バイメタル素子３０は、その中央部下面が内部支持部５２の凸部５２ｂに当接し、また、その後端部上面が前記カバー４０の下面に突設した突起４３に当接する。
【００２５】
上記実施形態に係るサーマルプロテクタは、上記切上げ部２３と切下げ部２７とによって可動接点２１の後端側に形成された開口２４にバイメタル素子３０の先端部を嵌挿係合してあるので、安定したスイッチング機能を確保した状態で厚み方向の形状を短縮することができる。しかも、カバー４０を薄肉のステンレス鋼板で形成するととともに、このカバー４０を支持体５０の上面に加締めてあるので、結果的に、１ｍｍ以下の非常に薄い形状を実現することができる。
【００２６】
また、バイメタル素子３０の先端部が、可動接点２１よりも後方側の部位において可動板２０と係合しているので、該バイメタル素子３０の反転、復帰動作時の可動板２０の撓みによって固定接点１３上で可動接点２１がこすれ合うことになり（ワイピング動作）、その結果、両接点１３，２１の接触性が向上する。
【００２７】
なお、カバー４０を樹脂で成型すると、安全規格上の最小肉厚の制限から０．２ｍｍ以上を必要とするので、上記実施形態のように金属板で形成することが望ましい。
また、より薄型とするために、導電板１０に接点材を埋め込んで固定接点１３を形成するクラッド技術、薄い金属フィルムを導電板１０に連続溶接(シーム溶接)によって取り付けて接点１３を形成する技術、個々の接点１３，２１を溶接や加締めによっても薄形状に仕上げる技術、ならびに、該各接点１３，２１をメッキによって形成する技術等を採用することができる。
【００２８】
上記サーマルプロテクタの実装に際して、固定導電板１０の下面（外面）を電気的に絶縁する必要がある場合には、薄厚、好ましくは５０μｍｍ以下の厚みを有する絶縁フィルム６０を上記導電板１０の下面に貼着すればよい。もちろん、必要に応じてカバー４０の外面にも同様の絶縁フィルムが貼着される。なお、上記絶縁フィルムに代えて、薄肉の熱収縮チューブを使用することも可能であり、その場合、熱収縮チューブで上記サーマルプロテクタを被覆した後、このチューブを加熱収縮させる。
【００２９】
図８は、本発明の第２の実施形態に係るサーマルプロテクタを示している。このサーマルプロテクタは、カバー４０の周囲に樹脂からなる枠体７０を一体固着し、この枠体７０を支持体５０の周壁部５１の上面に超音波等を用いた溶着手法によって接着するとともに、端子１１，１２および２２の基部を接着剤で封止した構成を有する。このサーマルプロテクタによれば、密閉性を向上することができる。
なお、このサーマルプロテクタでは、上記枠体７０の厚み分だけ上記周壁部５１の高さが低く形成されている。
【００３０】
図９は、本発明の第３の実施形態に係るサーマルプロテクタを示している。図１０に要部を拡大して示すように、このサーマルプロテクタでは、図６に示す切上げ部２３および切下げ部２７に対応する切上げ部２３’および切下げ部２７’を可動板２０’の先端部における幅方向両サイドにそれぞれ形成するとともに、前記舌片３１に対応する舌片３１’をバイメタル素子３０’の先端の幅方向両サイドにそれぞれ形成し、上記切上げ部２３’と切下げ部２７’とによって形成される隙間２４’に上記舌片３１’を嵌挿している。
この実施形態によっても、前記第１，第２の実施形態と同様に、安定したスイッチング機能を確保した状態で薄型形状を実現することができる。
【００３１】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係るサーマルプロテクタの縦断面図、図１２は、図１１のＣ−Ｃ断面図である。なお、これらの図において、図３に示す要素に対応する構成および作用をもつ要素には、この図３の要素の符号に”を付加した符号を付してある。そして、図３に示す要素に対応する要素は、対応する作用をなすので、それらについての説明を省略する。
図１３に要部を拡大して示すように、この第４の実施形態に係るサーマルプロテクタの可動板２０”は、可動接点２１”の後端近傍に位置した部位に、該可動板２０”の後方に向かって突出する切上げ部２３”を設けてある。
【００３２】
上記切上げ部２３”は、可動板２０”に該切上げ部２３”の輪郭に沿う切断線を形成した後、該可動板２０”の先端部両サイドを段状に折り曲げ加工することによって形成されている。
可動板２０”の先端部は、上記折り曲げ加工によってその後方の部位に比してほぼ該可動板２０”の厚み分だけ上方に位置している。したがって、切上げ部２３”の後端側には、可動板２０”の後方に向かって開く開口（隙間）２４”が形成され、この開口２４”にバイメタル素子３０”の先端部が嵌挿されている。
なお、上記開口２４”の上下方向寸法は、バイメタル素子３０”の厚みより若干大きい。そして、図１１に示すように、上記バイメタル素子３０”の先端部上面は、可動板２０”における接点２１”の取付面にほぼ一致している。
【００３３】
この実施形態に係るサーマルプロテクタも、上記切上げ部２３”によって形成された開口２４”にバイメタル素子３０”の先端部を嵌挿係合してあるので、安定したスイッチング機能を確保した状態で厚み方向の形状を短縮することができる。
なお、この実施形態のサーマルプロテクタは、カバー４０”を樹脂で形成してあるが、もちろん、前記各実施形態のサーマルプロテクタと同様に、このカバー４０”を金属板で形成することも可能である。
また、この実施形態のサーマルプロテクタは、切上げ部２３”を可動板２０”の中央部に設けているが、図１０の実施形態に準じて、この切上げ部２３”を可動板２０”の両サイドに設けることも可能である。
【００３４】
図１５は、本発明の第５の実施形態に係るサーマルプロテクタを示す斜視図である。このサーマルプロテクタは、図１３に示した実施形態と同様に、可動板２０”における可動接点２１”の後端近傍部位を段状に折り曲げ加工してあるが、この折り曲げ加工位置が図１３に示す実施形態の場合よりも若干後方に設定されている。
【００３５】
そして、このサーマルプロテクタでは、上記折り曲げ加工によって形成された立ち上げ面２８の中央部に舌片挿入孔２９を開口させ、この舌片挿入孔２９にバイメタル素子３０”の先端部に形成した舌片３１”を嵌挿してある。この舌片３１”の先端は、可動接点２１”の後端からわずかに離間し、かつ、その上面が接点２１”の取付面にほぼ一致している。
なお、上記舌片挿入孔２９の上下方向寸法は、バイメタル素子３０”の厚みより若干大きい。
【００３６】
この実施形態のサーマルプロテクタも、安定したスイッチング機能を確保した状態で厚み方向の形状を短縮することができる。
なお、この実施形態のサーマルプロテクタは、可動板２０”に対するバイメタル素子３０”の係合構造を除き前記第４の実施形態に係るサーマルプロテクタと同様の構成を有する。
また、この実施形態のサーマルプロテクタは、舌片３１”をバイメタル素子３０”の中央部に設けているが、この舌片３１”をバイメタル素子３０”の両サイドに設けることも可能である。もちろん、その場合には、上記立ち上げ面２８の両サイドに上記舌片挿入孔２９を設けることになる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
１） 薄形形状を実現することができる。特に厚みを１ｍｍ以下にすることが可能であるので、携帯電話等の小型機器の電池パックに使用するサーマルプロテクタとして好適である。
２） 薄形にもかかわらず、バイメタル素子によるスイッチングがＯＦＦ，ＯＮ側共に正常に行なわれる。すなわち、バイメタル素子の反転と接点の開閉が同期したスイッチングが可能である。
３） ワイピング動作によって可動接点が摺動するので、相互の接点の接触性が安定し、その結果、信頼性が向上する。
４） 薄型にもかかわらず、高い接点接触圧が確保された上でスイッチングが正常に実行されるので、２倍以上の厚さを有したプロテクターと同等の性能を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーマルプロテクタの実施形態を示す平面図。
【図２】上記サーマルプロテクタの底面図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図５】可動板に対するバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大断面図。
【図６】可動板に対するバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大斜視図。
【図７】バイメタル素子が反転作動した状態を示す縦断面図。
【図８】本発明に係るサーマルプロテクタの第２の実施形態を示す縦断面図。
【図９】本発明に係るサーマルプロテクタの第３の実施形態を示す平面図。
【図１０】図９に示すサーマルプロテクタにおけるバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大斜視図。
【図１１】本発明に係るサーマルプロテクタの第４の実施形態を示す縦断面図。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図。
【図１３】図１１に示すサーマルプロテクタにおけるバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大斜視図。
【図１４】図１１に示すサーマルプロテクタのバイメタル素子が反転作動した状態を示す縦断面図。
【図１５】本発明に係るサーマルプロテクタの第５の実施形態を示す縦断面図。
【図１６】従来のサーマルプロテクタの構成を例示した縦断面図。
【符号の説明】
１０，１０” 固定導電板
１１，１１”，１２，１２”，２２ 端子
１３，１３” 固定接点
２０，２０’，２０” 可動板
２１，２１” 可動接点
２３，２３’，２３” 切上げ部
２４，２４’，２４” 開口
２７，２７’ 切下げ部
２８ 立ち上げ面
２９ 舌片挿入孔
３０，３０’，３０”バイメタル素子
３１，３１’ 舌片
４０，４０” カバー
４１，４１” 凸部
５０，５０” 支持体
５１，５１” 周壁部
５２，５２” 内部支持部
６０ 絶縁フィルム
７０ 枠体
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等に使用される小型電池パックに採用して好適なサーマルプロテクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、小型電池パック等に組込まれる従来のサーマルプロテクタの一例を示している。このサーマルプロテクタは、固定導電板１の上方にバイメタル素子２および可動板３を順次配設し、固定導電板１に端子４を接続するとともに、可動板３に端子５を接続した構成を有する。
【０００３】
このサーマルプロテクタにおいて、バイメタル素子２の周囲温度が所定の温度まで上昇すると、該バイメタル素子２が反転作動する。これにより、バイメタル素子２の先端部が可動板３の下面に設けられた突起３ａを介して該可動板３を押上げ、その結果、可動板３に設けられた可動接点３ｂが固定導電板１に設けられた固定接点１ａから離間して、端子４，５間が電気的に不導通となる。
したがって、このサーマルプロテクタを上記電池パックの通電路に介在させておけば過電流等から電池を保護することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記サーマルプロテクタでは、バイメタル素子２の絞り形状の関係で該バイメタル素子が可動板３に常時押し上げ力を作用させることになり、このため、固定接点１ａに対する可動接点３ｂの押圧力を可動板３のバネ力で確保することが難しくなる。
【０００５】
これをさけるためには、バイメタル素子２の大きさを制限することになるが、小さなバイメタル素子の反転力では可動板を十分に駆動できないので、正常なスイッチングができなくなる虞がある。
すなわち、周囲温度の上昇によるバイメタル素子２の反転によって接点３ｂが持ち止げられた後、周囲温度が下降してきた状態を考えると、この場合、バイメタル素子２の反転状態維持力が可動板３のバネ力に負けて、接点３ｂが閉じるという状態を発生することがある。
【０００６】
また、この様な構造のサーマルプロテクタにおいては、可動板３をへの字形状に曲げて使用する場合が多い。この場合、ケース６に厚さ方向の余裕がないことから、可動板３の頂点がケース６の内面で押し込まれる態様で該可動板３が組み込まれることになり、その結果、バイメタル素子２が可動板３を持ち上げる実際のスパンが、可動板３がフリーな状態におかれているときのスパンよりも小さくなる。つまり、上記実際のスパンの上限が、ケース６によって押し込まれた可動板３の頂点の高さまでとなる。
上記のように、可動板３の揺動スパンが制限されると、バイメタル素子２に作用する応力が数倍大きくなり、このため、上記のように正常なスイッチングができない状態になる。
【０００７】
一方、上記従来のサーマルプロテクタでは、可動板３の下面に反転の作用点となる突起３ａを設けているが、これはサーマルプロテクタの厚みを増大させる要因になる。
要するに、電池パックに適用するサーマルプロテクタは、薄型であることが要求されるが、上記従来のサーマルプロテクタでは、固定接点１ａと可動接点３ｂの合計厚さを小さくすることと同時に、可動板３との組み合わせの中で、バイメタル素子２の反転スペースを確保して、スイッチングを異常なく実行させるということを薄型形状で実現することが困難である。
【０００８】
なお、可動板の上面側にバイメタル素子を配設したサーマルプロテクタも実用されているが、従来のこの種のサーマルプロテクタでは、可動板の上面に突設した係止爪にバイメタル素子の端部を嵌合係止するようにしているため、スイッチ機構部全体の厚みが大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、可動板を使用しないサーマルプロテクタ、つまり、バイメタル素子に可動接点を取り付けて、該バイメタル素子に負荷電流を流すように構成されたサーマルプロテクタも実用されているが、このサーマルプロテクタでは、薄厚の接点をバイメタル素子に取付けることが難かしく、無理に取付けた場合、バイメタル素子の特性が大きく変化するため安定した品質を得ることが困難になる。
本発明の課題は、このような状況に鑑み、動作の安定性を損なうことなく薄型形状を実現することができるサーマルプロテクタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、前記可動板における前記可動接点の後方側近部位に、該可動接点の取付面を基準とする切上げ部および切下げ部を設け、該該切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するようにしている。
第２の発明は、第１の発明において、前記切上げ部と切下げ部を、それらが断面略クランク状をなすように、かつ前記切上げ部の下面が前記可動板の上面から該可動板の板厚相当分だけ高い位置におかれるように形成し、それによって、前記隙間に嵌挿された前記バイメタル素子の先端部上面を前記可動板の接点取付面にほぼ一致させている。
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記スイッチ機構部の上方に保護カバーを設け、この保護カバーの下面に前記バイメタル素子の中央部上面を押圧する凸部を形成している。
第４の発明は、第３の発明において、前記凸部の突出高さを、周囲温度の上昇に伴う前記バイメタル素子の曲率の増大が開始された後、該周囲温度が前記バイメタル素子の反転温度まで上昇する前に前記押圧が解除される大きさに設定している。
第５の発明は、第１の発明において、前記切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間を前記可動板の幅方向中央部に設けている。
前記第６の発明は、第１の発明において、前記切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間を前記可動板の幅方向両サイドに設けている。
第７の発明は、第３の発明において、前記固定導電板を、前記スイッチ機構部の側周囲を囲う樹脂製の支持体に一体固着するとともに、前記保護カバーを金属板で形成している。
第８の発明は、第７の発明において、前記支持体の上面に突起を突設し、前記保護カバーの周囲に設けた孔を前記突起に嵌合した後、この突起の頂部を押しつぶすことによって前記カバーを前記支持体に固着している。
第９の発明は、第７の発明において、前記保護カバーの周囲に樹脂製の枠部を一体形成し、該枠部を前記支持体の上面に超音波溶着することによって前記カバーを該支持体に固着している。
第１０の発明は、第７ないし９の発明において、前記固定導電板および／または前記保護カバーの外表面を薄肉の電気絶縁性フィルムで被覆している。
第１１の発明は、第１０の発明において、前記電気絶縁性フィルムの厚みを５０μｍ以下に設定している。
第１２の発明は、外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、前記可動接点を含む前記可動板の先端部が該先端部よりも後方の部位よりも高くなるように前記可動接点の後方側近部位を段状に折り曲げて、前記先端部の後端より後方側に向う切上げ部を形成し、この切上げ部によって形成される隙間に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するように構成している。
第１３の発明は、第１２の発明において、前記切上げ部を、その下面が前記可動板の上面から該可動板の板厚相当分だけ高い位置におかれるように形成し、それによって、前記隙間に嵌挿された前記バイメタル素子の先端部上面を前記可動板の接点取付面にほぼ一致させている。
第１４の発明は、第１２または１３の発明において、前記スイッチ機構部の上方に保護カバーを設け、この保護カバーの下面に前記バイメタル素子の中央部上面を押圧する凸部を形成している。
第１５の発明は、第１４の発明において、前記凸部の突出高さが、周囲温度の上昇に伴う前記バイメタル素子の曲率の増大が開始された後、該周囲温度が前記バイメタル素子の反転温度まで上昇する前に前記押圧が解除されるように設定されている。
第１６の発明は、第１２の発明において、前記切上げ部によって形成される隙間を、前記可動板の幅方向中央部に設けている。
第１７の発明は、第１２の発明において、前記切上げ部によって形成される隙間を前記可動板の幅方向両サイドに設けている。
第１８の発明は、外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、前記可動接点を含む前記可動板の先端部が該先端部よりも後方の部位よりも高くなるように前記可動接点の後方側近部位を段状に折り曲げるとともに、この折り曲げによって形成される立ち上げ面に孔を開口させ、この孔に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するように構成している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、それぞれ本発明に係るサーマルプロテクタの平面図および底面図である。また、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００１２】
このサーマルプロテクタにおいて、固定導電板１０は、一端および他端に外部回路接続用の第１の端子１１および１２を有し、かつ一端部上面に固定接点１３を設けてある。
可動板２０は、弾性を有した金属板からなり、先端部下面に上記固定接点１３に対向する可動接点２１を取り付け、後端に外部回路接続用の第２の端子２２を形成している。
【００１３】
図５および図６に拡大して示すように、この可動板２０は、可動接点２１の後方側近部位を該可動板２０の幅方向ライン２０ａを折り曲げ線として下方に角度θ１だけ折り曲げ、かつ前記幅方向ライン２０ａより後方に位置した幅方向ライン２０ｂを折り曲げ線として上記とは逆の方向（上方側）に角度θ２だけ折り曲げてある。したがって、この曲げ加工部位に位置した可動板２０の側面は、略クランク状、換言すれば、Ｚという文字の上下端を左右に引張して変形した形状を呈している。
【００１４】
一方、この可動板２０は、上記ライン２０ａ，２０ｂ間における幅方向中央部位に切上げ部２３を形成してある。この切上げ部２３は、ライン２０ｂに沿う切断線を形成した後、可動板２０の該当部位をプレス等によって押出し加工することにより形成されている。なお、この例では、切上げ部２３が接点２１の取付面を基準として可動板２０の板厚略１枚分相当だけ上方に突出している。
【００１５】
上記可動板２０に施された曲げ加工および押出し加工によって、可動板２０における上記切上げ部２３の後端よりも右方の部位には、実質的に切下げ部２７が形成される。そして、上記切上げ部２３および切下げ部２７は、可動板２０の後方に向かう開口（隙間）２４を形成する。
【００１６】
上記可動板２０の上方には、バイメタル素子３０が配設されている。このバイメタル素子３０は、先端中央部に突設した舌片３１を前記開口２４を介して前記切上げ部２３内に嵌挿し、かつ、図４に示すように、その後端を可動板２０の後端に立ち上げ形成した係止片２５に係合させてある。
【００１７】
図５に示すように、上記バイメタル素子３０の舌片３１は、その先端上面が可動板２０における接点２１の取付面にほぼ一致している。要するに、上記可動板２０の折り曲げ角度θ１，θ２は、上記舌片３１の先端が可動板２０の接点取付け面から大きく下方に突出することがないよう、バイメタル素子３０の曲率、厚み等を考慮して設定される。また、上記切上げ部２３は、上記開口２４が上記舌片３１を遊嵌し得る高さ寸法となるようにその切り上げ高さが設定される。
【００１８】
バイメタル素子３０の上方には、薄肉の金属板（例えば、厚さ０．１ｍｍのステンレス鋼板）からなるカバー４０が配設されいる。このカバー４０は、中央部に下方に向って突出する凸部４１を設け、この凸部４１によってバイメタル素子３０の中央部を下方に押圧している。
【００１９】
支持体５０は、電気絶縁性の樹脂からなり、固定導電板１０、可動板２０およびバイメタル素子３０からなるスイッチ機構部の側周囲を囲う周壁部５１と、該周壁部５１からその内方側に延設された内部支持部５２とを備えている。
【００２０】
固定導電板１０は、その一部（切り抜きや折り曲げ加工部）を支持体５０の樹脂中に埋設することによって該支持体５０に一体固着されている。また、可動板２０は、その後端部に設けた孔を内部支持部５２の突起５２ａに嵌入した後、この突起５２ａの頂部をつぶすことによって加締められている。なお、可動板２０は、その中央部に孔２６を形成して、この孔２６内に内部支持部５２の凸部５２ｂを位置させてある。
また、カバー４０は、その周縁部に設けた孔４２を上記支持体周壁部５１の上面に設けられた突起５１ａに嵌入した後、この突起５１ａの頂部をつぶすことによって加締められている。
【００２１】
上記構成のサーマルプロテクタは、次のように動作する。バイメタル素子３０が反転していない常温時には、図３に示すように、該バイメタル素子３０の中央部上面がカバー４０の凸部４１によって押圧されている。この凸部４１の押圧力は、バイメタル素子３０を介して可動板２０にも作用する。したがって、接点２１には、可動板２０の弾性に基づく押圧力の外に、上記凸部４１による押圧力も加えられ、その結果、接点２１の接圧が実質的に向上する。
【００２２】
周囲温度がバイメタル素子３０の反転温度に近づくに伴い、該バイメタル素子３０の絞り形状が変化してその曲率が増大することになる。そして、上記凸部４１による押圧力は、周囲温度がバイメタル素子３０の反転温度に近い温度まで上昇した際の上記絞り形状の変化に基づいて解除される。
【００２３】
すなわち、上記凸部４１は、周囲温度が反転温度直前まで上昇した段階で、バイメタル素子３０の上面に対して何らの力も及ぼさないようにその突出高さが設定されている。
このことは、バイメタル素子３０の反転温度が上記凸部４１によって変化されないこと、つまり、バイメタル素子３０が所定の反転温度下で確実に反転動作することを意味している。
【００２４】
図７に示すように、バイメタル素子３０が反転作動すると、該バイメタル素子３０の先端部上面が可動板２０の切上げ部２３に係合して、該可動板２０の先端部を上昇させる。したがって、可動接点２１が固定接点１３から離れて、端子１１（１２）と端子２２との間の電気的な接続が断たれる。
なお、このとき、バイメタル素子３０は、その中央部下面が内部支持部５２の凸部５２ｂに当接し、また、その後端部上面が前記カバー４０の下面に突設した突起４３に当接する。
【００２５】
上記実施形態に係るサーマルプロテクタは、上記切上げ部２３と切下げ部２７とによって可動接点２１の後端側に形成された開口２４にバイメタル素子３０の先端部を嵌挿係合してあるので、安定したスイッチング機能を確保した状態で厚み方向の形状を短縮することができる。しかも、カバー４０を薄肉のステンレス鋼板で形成するととともに、このカバー４０を支持体５０の上面に加締めてあるので、結果的に、１ｍｍ以下の非常に薄い形状を実現することができる。
【００２６】
また、バイメタル素子３０の先端部が、可動接点２１よりも後方側の部位において可動板２０と係合しているので、該バイメタル素子３０の反転、復帰動作時の可動板２０の撓みによって固定接点１３上で可動接点２１がこすれ合うことになり（ワイピング動作）、その結果、両接点１３，２１の接触性が向上する。
【００２７】
なお、カバー４０を樹脂で成型すると、安全規格上の最小肉厚の制限から０．２ｍｍ以上を必要とするので、上記実施形態のように金属板で形成することが望ましい。
また、より薄型とするために、導電板１０に接点材を埋め込んで固定接点１３を形成するクラッド技術、薄い金属フィルムを導電板１０に連続溶接(シーム溶接)によって取り付けて接点１３を形成する技術、個々の接点１３，２１を溶接や加締めによっても薄形状に仕上げる技術、ならびに、該各接点１３，２１をメッキによって形成する技術等を採用することができる。
【００２８】
上記サーマルプロテクタの実装に際して、固定導電板１０の下面（外面）を電気的に絶縁する必要がある場合には、薄厚、好ましくは５０μｍｍ以下の厚みを有する絶縁フィルム６０を上記導電板１０の下面に貼着すればよい。もちろん、必要に応じてカバー４０の外面にも同様の絶縁フィルムが貼着される。なお、上記絶縁フィルムに代えて、薄肉の熱収縮チューブを使用することも可能であり、その場合、熱収縮チューブで上記サーマルプロテクタを被覆した後、このチューブを加熱収縮させる。
【００２９】
図８は、本発明の第２の実施形態に係るサーマルプロテクタを示している。このサーマルプロテクタは、カバー４０の周囲に樹脂からなる枠体７０を一体固着し、この枠体７０を支持体５０の周壁部５１の上面に超音波等を用いた溶着手法によって接着するとともに、端子１１，１２および２２の基部を接着剤で封止した構成を有する。このサーマルプロテクタによれば、密閉性を向上することができる。
なお、このサーマルプロテクタでは、上記枠体７０の厚み分だけ上記周壁部５１の高さが低く形成されている。
【００３０】
図９は、本発明の第３の実施形態に係るサーマルプロテクタを示している。図１０に要部を拡大して示すように、このサーマルプロテクタでは、図６に示す切上げ部２３および切下げ部２７に対応する切上げ部２３’および切下げ部２７’を可動板２０’の先端部における幅方向両サイドにそれぞれ形成するとともに、前記舌片３１に対応する舌片３１’をバイメタル素子３０’の先端の幅方向両サイドにそれぞれ形成し、上記切上げ部２３’と切下げ部２７’とによって形成される隙間２４’に上記舌片３１’を嵌挿している。
この実施形態によっても、前記第１，第２の実施形態と同様に、安定したスイッチング機能を確保した状態で薄型形状を実現することができる。
【００３１】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係るサーマルプロテクタの縦断面図、図１２は、図１１のＣ−Ｃ断面図である。なお、これらの図において、図３に示す要素に対応する構成および作用をもつ要素には、この図３の要素の符号に”を付加した符号を付してある。そして、図３に示す要素に対応する要素は、対応する作用をなすので、それらについての説明を省略する。
図１３に要部を拡大して示すように、この第４の実施形態に係るサーマルプロテクタの可動板２０”は、可動接点２１”の後端近傍に位置した部位に、該可動板２０”の後方に向かって突出する切上げ部２３”を設けてある。
【００３２】
上記切上げ部２３”は、可動板２０”に該切上げ部２３”の輪郭に沿う切断線を形成した後、該可動板２０”の先端部両サイドを段状に折り曲げ加工することによって形成されている。
可動板２０”の先端部は、上記折り曲げ加工によってその後方の部位に比してほぼ該可動板２０”の厚み分だけ上方に位置している。したがって、切上げ部２３”の後端側には、可動板２０”の後方に向かって開く開口（隙間）２４”が形成され、この開口２４”にバイメタル素子３０”の先端部が嵌挿されている。
なお、上記開口２４”の上下方向寸法は、バイメタル素子３０”の厚みより若干大きい。そして、図１１に示すように、上記バイメタル素子３０”の先端部上面は、可動板２０”における接点２１”の取付面にほぼ一致している。
【００３３】
この実施形態に係るサーマルプロテクタも、上記切上げ部２３”によって形成された開口２４”にバイメタル素子３０”の先端部を嵌挿係合してあるので、安定したスイッチング機能を確保した状態で厚み方向の形状を短縮することができる。
なお、この実施形態のサーマルプロテクタは、カバー４０”を樹脂で形成してあるが、もちろん、前記各実施形態のサーマルプロテクタと同様に、このカバー４０”を金属板で形成することも可能である。
また、この実施形態のサーマルプロテクタは、切上げ部２３”を可動板２０”の中央部に設けているが、図１０の実施形態に準じて、この切上げ部２３”を可動板２０”の両サイドに設けることも可能である。
【００３４】
図１５は、本発明の第５の実施形態に係るサーマルプロテクタを示す斜視図である。このサーマルプロテクタは、図１３に示した実施形態と同様に、可動板２０”における可動接点２１”の後端近傍部位を段状に折り曲げ加工してあるが、この折り曲げ加工位置が図１３に示す実施形態の場合よりも若干後方に設定されている。
【００３５】
そして、このサーマルプロテクタでは、上記折り曲げ加工によって形成された立ち上げ面２８の中央部に舌片挿入孔２９を開口させ、この舌片挿入孔２９にバイメタル素子３０”の先端部に形成した舌片３１”を嵌挿してある。この舌片３１”の先端は、可動接点２１”の後端からわずかに離間し、かつ、その上面が接点２１”の取付面にほぼ一致している。
なお、上記舌片挿入孔２９の上下方向寸法は、バイメタル素子３０”の厚みより若干大きい。
【００３６】
この実施形態のサーマルプロテクタも、安定したスイッチング機能を確保した状態で厚み方向の形状を短縮することができる。
なお、この実施形態のサーマルプロテクタは、可動板２０”に対するバイメタル素子３０”の係合構造を除き前記第４の実施形態に係るサーマルプロテクタと同様の構成を有する。
また、この実施形態のサーマルプロテクタは、舌片３１”をバイメタル素子３０”の中央部に設けているが、この舌片３１”をバイメタル素子３０”の両サイドに設けることも可能である。もちろん、その場合には、上記立ち上げ面２８の両サイドに上記舌片挿入孔２９を設けることになる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
１） 薄形形状を実現することができる。特に厚みを１ｍｍ以下にすることが可能であるので、携帯電話等の小型機器の電池パックに使用するサーマルプロテクタとして好適である。
２） 薄形にもかかわらず、バイメタル素子によるスイッチングがＯＦＦ，ＯＮ側共に正常に行なわれる。すなわち、バイメタル素子の反転と接点の開閉が同期したスイッチングが可能である。
３） ワイピング動作によって可動接点が摺動するので、相互の接点の接触性が安定し、その結果、信頼性が向上する。
４） 薄型にもかかわらず、高い接点接触圧が確保された上でスイッチングが正常に実行されるので、２倍以上の厚さを有したプロテクターと同等の性能を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーマルプロテクタの実施形態を示す平面図。
【図２】上記サーマルプロテクタの底面図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図５】可動板に対するバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大断面図。
【図６】可動板に対するバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大斜視図。
【図７】バイメタル素子が反転作動した状態を示す縦断面図。
【図８】本発明に係るサーマルプロテクタの第２の実施形態を示す縦断面図。
【図９】本発明に係るサーマルプロテクタの第３の実施形態を示す平面図。
【図１０】図９に示すサーマルプロテクタにおけるバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大斜視図。
【図１１】本発明に係るサーマルプロテクタの第４の実施形態を示す縦断面図。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図。
【図１３】図１１に示すサーマルプロテクタにおけるバイメタル素子の係合状態を示す部分拡大斜視図。
【図１４】図１１に示すサーマルプロテクタのバイメタル素子が反転作動した状態を示す縦断面図。
【図１５】本発明に係るサーマルプロテクタの第５の実施形態を示す縦断面図。
【図１６】従来のサーマルプロテクタの構成を例示した縦断面図。
【符号の説明】
１０，１０” 固定導電板
１１，１１”，１２，１２”，２２ 端子
１３，１３” 固定接点
２０，２０’，２０” 可動板
２１，２１” 可動接点
２３，２３’，２３” 切上げ部
２４，２４’，２４” 開口
２７，２７’ 切下げ部
２８ 立ち上げ面
２９ 舌片挿入孔
３０，３０’，３０”バイメタル素子
３１，３１’ 舌片
４０，４０” カバー
４１，４１” 凸部
５０，５０” 支持体
５１，５１” 周壁部
５２，５２” 内部支持部
６０ 絶縁フィルム
７０ 枠体
Claims (18)
- 外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、
前記可動板における前記可動接点の後方側近部位に、該可動接点の取付面を基準とする切上げ部および切下げ部を設け、該切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するように構成したことを特徴とするサーマルプロテクタ。 - 前記可動板は、前記隙間に嵌挿された前記バイメタル素子の先端部の上面を前記可動板の接点取付面にほぼ一致させるべく、前記可動接点の取付け部から前記切下げ部に至る部位の側面形状が略クランク状をなすように曲げ形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記スイッチ機構部の上方に保護カバーを設け、この保護カバーの下面に前記バイメタル素子の中央部上面を押圧する凸部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記凸部の突出高さは、周囲温度の上昇に伴う前記バイメタル素子の曲率の増大が開始された後、該周囲温度が前記バイメタル素子の反転温度まで上昇する前に前記押圧が解除されるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間を、前記可動板の幅方向中央部に設けたことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記切上げ部と切下げ部とによって形成される隙間を前記可動板の幅方向両サイドに設けたことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記固定導電板を、前記スイッチ機構部の側周囲を囲う樹脂製の支持体に一体固着するとともに、前記保護カバーを金属板で形成したことを特徴とする請求項３に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記支持体の上面に突起を突設し、前記保護カバーの周囲に設けた孔を前記突起に嵌合した後、この突起の頂部を押しつぶすことによって前記カバーを前記支持体に固着したことを特徴とする請求項７に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記保護カバーの周囲に樹脂製の枠部を一体形成し、該枠部を前記支持体の上面に超音波溶着することによって前記カバーを該支持体に固着したことを特徴とする請求項７に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記固定導電板および／または前記保護カバーの外表面を薄肉の電気絶縁性フィルムで被覆したことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載のサーマルプロテクタ。
- 前記電気絶縁性フィルムの厚みが５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載のサーマルプロテクタ。
- 外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、
前記可動接点を含む前記可動板の先端部が該先端部よりも後方の部位よりも高くなるように前記可動接点の後方側近部位を段状に折り曲げて、前記先端部の後端より後方側に向う切上げ部を形成し、この切上げ部によって形成される隙間に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するように構成したことを特徴とするサーマルプロテクタ。 - 前記切上げ部を、その下面が前記可動板の上面から該可動板の板厚相当分だけ高い位置におかれるように形成し、それによって、前記隙間に嵌挿された前記バイメタル素子の先端部上面を前記可動板の接点取付面にほぼ一致させたことを特徴とする請求項１２に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記スイッチ機構部の上方に保護カバーを設け、この保護カバーの下面に前記バイメタル素子の中央部上面を押圧する凸部を形成したことを特徴とする請求項１２または１３に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記凸部の突出高さは、周囲温度の上昇に伴う前記バイメタル素子の曲率の増大が開始された後、該周囲温度が前記バイメタル素子の反転温度まで上昇する前に前記押圧が解除されるように設定されていることを特徴とする請求項１４に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記切上げ部によって形成される隙間を、前記可動板の幅方向中央部に設けたことを特徴とする請求項１２に記載のサーマルプロテクタ。
- 前記切上げ部によって形成される隙間を前記可動板の幅方向両サイドに設けたことを特徴とする請求項１２に記載のサーマルプロテクタ。
- 外部回路接続用の第１の端子を有し、かつ、上面に固定接点を設けた固定導電板と、該固定導電板の上方に位置し、先端部下面に前記固定接点に対向する可動接点を設けるとともに、後端部に外部回路接続用の第２の端子を有する弾性可動板と、該可動板の上方に位置し、設定温度を越えたときの反り返り力によって前記可動板を作動して前記可動接点を前記固定接点から離間させるバイメタル素子とを備えたスイッチ機構部を有するサーマルプロテクタにおいて、
前記可動接点を含む前記可動板の先端部が該先端部よりも後方の部位よりも高くなるように前記可動接点の後方側近部位を段状に折り曲げるとともに、この折り曲げによって形成される立ち上げ面に孔を開口させ、この孔に前記バイメタル素子の先端部を嵌挿するように構成したことを特徴とするサーマルプロテクタ。
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| DE2010715A1 (de) * | 1970-03-06 | 1971-09-30 | Europaeische Ho Canfield Co Gm | Anordnung der Feder bei Bimetallthermostaten zwischen dem einen Bimetallstreifen und der am Kupferstreifen befestigten Halterung |
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| DE2904341C2 (de) * | 1979-02-06 | 1984-01-12 | Inter Control Hermann Köhler Elektrik GmbH & Co KG, 8500 Nürnberg | Temperaturschalter für elektrisch beheizte Geräte |
| US4220939A (en) * | 1979-02-12 | 1980-09-02 | Emerson Electric Co. | Thermal responsive electrical switching device and calibration method therefor |
| DE3104828A1 (de) * | 1981-02-11 | 1982-09-09 | Limitor AG, 8022 Zürich | "bimetalltemperaturschalter" |
| DE3104827A1 (de) * | 1981-02-11 | 1982-08-19 | Limitor AG, 8022 Zürich | "bimetalltemperaturschalter" |
| DE8120660U1 (de) * | 1981-07-15 | 1990-08-16 | Inter Control Hermann Köhler Elektrik GmbH & Co KG, 8500 Nürnberg | Temperaturschalter für elektrisch beheizte Geräte |
| JPS5980945U (ja) * | 1982-11-24 | 1984-05-31 | 生方 進 | 熱応動リレ− |
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